氢气使用方法大全
文章来源：admin发布日期：2023-08-10 17:33浏览次数：
经过多年的研究和发展，将氢气引入体内的路线已经有非常多类型。
需要强调的是，使用这些方法不仅要考虑特定疾病的解剖部位，例如治疗皮肤病，使用氢水沐浴的方法能让皮肤获得最快速最大氢气浓度或剂量，显然也应该是首选方法。其次，也应该考虑药代动力学方面的因素，这会是影响氢气药理活性的原因。历史上，最早使用氢气治疗疾病的研究是采用高压舱。Dole等1975年使用高压舱治疗小鼠皮肤癌获得巨大成功，但是这种高压氢气技术复杂，也充满很大的使用风险，除了少数后续研究，并没有被更多研究和应用中被采纳。
氢气吸入是医疗健康应用中最常用的方式，一般包括吸入各种浓度的含氢气混合气，另外饮用氢气水和注射氢气饱和生理盐水也是常用的使用方法（图2）。这些方法分别有自己的特色，也有各自优点和不足。甚至不同使用方法的效应机制也有不同特点。氢气的生物学效应研究结果大多数来自使用氢气生理盐水和饮用氢水，但近年来氢气吸入的研究比例逐渐增加，尤其是临床应用研究中更明显。对于动物和人类来说，氢气吸入是一种非常简单便捷的方法，也是Ohsawa等2007年奠基性研究论文中采用的方法。氢气吸入的主要优点是可以通过调整氢气吸入时间和浓度实现对剂量的准确控制。值得重视的是，一定浓度范围内氢气和氧气混合时存在燃烧和爆炸风险，空气中氢气可燃烧浓度为4%-74%。虽然使用高氢气浓度的混合气入（66.7%的氢气和33%氧气）已经被建议用于治疗COVID-19患者和COPD急性发作。也有用于重度支气管哮喘的临床报道。从药理学角度考虑，使用相对高浓度氢气更容易快速获得更高剂量的氢气摄入，更容易产生可能的效果。但是，在没有非常严格的剂量效应关系研究和分析的情况下，为获得更高治疗效应承担更大使用风险本身是一种自相矛盾的态度。
考虑到氢气理化特性和极小体积，氢气吸入能扩散进入全身，氢气非常容易通过肺泡壁扩散，进入血液并被运输到全身器官组织。2021年Cole等实验研究表明，连续吸入2.4%氢气72小时不会引起生理参数的任何变化，更多研究报道了这种浓度氢气吸入对各种器官和组织病理产生治疗作用。
更方便的临床使用方式是饮用氢水，这种方法完全能消除氢气发生燃烧的风险，且氢水具有更大的便携性。不过这种方式也存在自身缺点，就是氢气在水中的溶解度比较小，需要比较大的饮用量才能保证获得足够的氢气摄取量。常温常压下氢气饱和溶解度为0.78mM（1.57mg/L）。另外一个问题是氢水内氢气比较容易泄漏。为克服这一问题，需要有气密性比较好的包装，或者使用现场新制备的氢水。氢水饮用后，消化道吸收经过门静脉反回到右心和肺动脉，正常呼吸时大部分（>90%）会释放到体外。这也表明氢水饮用吸收后大部分经过血液循环为途径进行运输和扩散。同样的原因导致饮用氢水后氢气在身体内不同组织的分布不同。尤其是进入大脑等依赖大循环进行血液灌注的器官。了解这些信息对于理解氢气使用方式的临床应用具有很重要参考价值。
第三种主要摄取氢气的方式是注射氢气饱和盐水。这种方法的优点是能非常精度地计算氢气剂量，也可以实现比较精准地定向注射。例如通过导管对特点组织进行注射。当然也有缺点，如深部注射会带来感染的风险，且需要经验丰富的医务人员实施。一般来说，氢气生理盐水注射是通过静脉或腹腔注射。该综述作者认为，氢水注射的临床应用潜力尚未得到充分开发，这方面可以参考静脉臭氧治疗的丰富经验。
Figure 2. Routes of molecular hydrogen administration.（3+8）
其他氢气使用方法。许多氢气医学文献综述都对氢气使用方法进行了总结。特别要强调的是，在皮肤和美容领域，氢水沐浴的价值非常突出。有学者报道氢水沐浴治疗银屑病和特异性皮炎。类似的还包括氢气饱和盐水滴眼液来治疗眼虹膜缺血性病变。利用肠道细菌代谢产生氢气的特点，通过口服乳果糖和变性淀粉等方式增加肠道内细菌产生氢气，研究发现这种方法能对多种疾病可以产生治疗效果。需要强调的是，肠道内细菌代谢产生多种产物，除了氢气还包括甲烷乙酸等，这些成分的生物医学效应也不应忽视。不能忽视的氢气使用方法还包括血液透析液体中溶解氢气，皮肤局部湿敷氢水治疗，器官体外保存液中加入氢气，以及各种局部冲洗的方法。
除了上述基本用氢气方法外，也有学者寻找替代工具实现氢气的摄入，如使用具有延迟释放氢气的纳米材料。这些纳米复合材料可以通过口服或注射等方式输入体内某些部位，根据疾病防治需要让这些材料释放出氢气。例如深圳大学何前军教授团队使用钯纳米晶体进行治疗癌症治疗的实验。不仅能在癌症组织局部释放氢气，也可以同时结合热疗，产生联合治疗效应。还有更多类似策略的纳米材料，实现抗炎症，促进组织修复和治疗组织缺血再灌注损伤等病理特征的疾病目的。用于释放氢气的元素有多种，如镁、铁、钙和硅等。
微纳米气泡是另外一种特殊的工具，纳米气泡在物理学上也属于新发现现象。有人使用微纳米气泡能给组织提供非常高的氢气输送效率，这种技术的一个突出优点是，与摄入传统的饱和氢水相比，水中溶解氢气量显著提高。生物医学研究发现，直接注射这种氢气纳米气泡，可以对大鼠缺血性心肌损伤产生理想治疗效果。（氢思语）或者这种纳米气泡技术结合临床上超声造影和超声破碎气泡技术，实现精准定向输送氢气的目的。
如前所述，不同的给药途径不仅在病变局部存在差异，在药代动力学上也存在差异。氢气吸入后，血液内氢气浓度迅速升高，在停止吸入3分钟，氢气浓度会迅速下降。吸入时动脉血中氢气分压总是超过静脉血，这可能表明气体扩散到组织中并被俘获。研究还发现，氢气吸入和氢水饮用血液中氢气浓度在同样时间（10-30分钟）内达到峰值。氢气在体内持续存留时间可以超过30分钟。还需要重视的是，饮用氢水可产生更明显的组织内信号分子表达效应，且吸入氢气能增强这种效应。通过静脉注射氢气生理盐水后，呼出气体中氢气能在1分钟内达到峰值。（这些都有相关文献支持，具体请参阅原文）。
总之，将氢气摄入体内的方法非常多，不仅在局部理化学参数不同，在分子和药代动力学方面也存在差异。
